化 学 (無機化学)

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 ここでは,生活の中で利用される無機化学の概要に関連し,【はじめに】【エネルギーの現状と利用】【環境問題】【建築・土木材料】【電気通信材料】【分析化学】に項目を分けて紹介する。

 【生活の中の無機化学】

 科学技術は,日常生活と深く関わっている。そこで関連の深いものと思われる項目を選択して,可能な限り化学的な観点から見直してみた。
 ここで取り上げた項目は,社会生活の維持に必要不可欠な「ネルギーの現状と利用」,社会活動により問題となる「環境問題」,社会資本(インフラ)の構築に必要不可欠の「建築・土木材料」,情報伝達の中で最も大きな比重を占める「電気通信材料」,化学的な現象解明,事故・損傷原因解明,材料開発に必要不可欠な「分析化学」について,無機化学の観点から紹介する。

 【エネルギーの現状と利用】

 自然から採取され,変換・加工される前の物質を源とするエネルギーを一次エネルギーといい,一次エネルギーを変換・加工したものを二次エネルギーという。
 一次エネルギーには,天然ガス( LNG ),石油,石炭などの化石エネルギー,水力,風力,地熱,太陽光などの非化石の自然エネルギーやバイオマス,原子力などがある。
 二次エネルギーには,電気,石油製品(ガソリン,軽油,LPG など),都市ガス,熱供給(ごみ焼却熱や工場排熱)などがある。
 
 ここでは,日本のエネルギー利用状況,一次エネルギーから二次エネルギーとしての電力への変換,石油製品の製造,天然・石油ガスの特徴その燃焼化学,石炭の特徴と燃焼化学,石油製品の特徴と燃焼化学,燃焼排気ガスの特徴と浄化技術,内燃機関の化学,自動車用三元触媒の特徴と機能,ボイラの種類,水処理,腐食等の不具合や排煙処理技術などを紹介する。

 【環境問題】

 化学の関連する“大気・海洋・水・土壌環境の保全”で問題とされる具体的な課題には,局地的な公害問題として扱われる大気汚染,水質汚染,土壌汚染,県境,国境を越えた比較的広い地域に影響を与える大気汚染関連の酸性雨や粒子状物質( PM )及び光化学オキシダント,海洋汚染,地球規模のオゾン層破壊,地球温暖化が挙げられる。
 
 ここでは,環境問題に対する国際的な取り組み,環境に関連する日本の取り組む法規など,具体的な事例として,オゾン層破壊メカニズムと現状,地球温暖化のメカニズムと現状,光化学オキシダントのメカニズムと現状について紹介する。

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 【建築・土木材料】

 社会資本を構成する鉄道,道路,ダム,堤防などの土木構築物やビルなどの建築物は,複数の材料や部材で構成されている。
 構造物は,一般的には,コンクリート材料を主に作られるコンクリート構造物,主要な部材を鋼材で作られる鋼構造物,木材を主に用いられる木質構造物,盛土のように土を使用した土構造物に分けられる。
 インフラストラクチャーの概要やそれらに用いる鉄鋼材料については,「社会資本とは」で紹介している。また,各種金属材料の特徴と腐食・防食に関しては,「腐食・防食とは」に紹介している。
 
 ここでは,木材,土以外の無機材料として,セメントの化学,コンクリートの構成材料,コンクリートの種類と劣化,建築物に用いられる材料の分類と概要,建築用漆喰(石膏),ガラス種類と特徴について紹介する。

 【電気通信材料】

 社会の発展と共に,速やかな情報の伝達や大量情報の保存が求められる。これに対応するため,電気通信事業や関連する材料や機器類が発達してきた。
 
 ここでは,通信技術の歴史,電気通信設備の変遷,コンピュータネットワーク(インターネット)と関連機器類の基礎,集積回路の概要と半導体の化学,光ファイバの概要と化学,発光ダイオードの概要と化学,レーザの概要と化学について紹介する。

 【分析化学】

 分析化学は,新しい材料の開発・研究,材料の関わる事故や損傷の原因究明のみならず,健康診断,医療診断,犯罪捜査などあらゆる分野で必要不可欠な化学分野の一つである。
 
 ここでは,分析化学で扱う化学分析の種類と概要,化学分析の基本的な流れ(分析法の選定,サンプリング,試料前処理など),測定値の取り扱い(単位,有効数値など),定量分析に用いる検量線の概要,代表的な元素分析方法,主な定量分析方法,代表的な状態分析方法,局所・表面分析の概要と電子顕微鏡などを用いた方法の例などについて紹介する。

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